1.למה זה נחשב "ידידותי לסביבה"?
ביטול חומרים רעילים מאוד במקור:
פסיבציה מסורתית של כרומט: משתמש בתמיסות המכילות כרום משושה (Cr6+). כרום משושה מוכר בעולם כחומר מסרטן חזק, מוטגן וחומצן חזק, המהווה איום משמעותי על הסביבה ועל בריאות האדם.
כרום -פסיבציה חופשית: נקי לחלוטין מכרום משושה ותלת ערכי (חלק מהתהליכים המכילים כרום תלת ערכי נקראים גם "ללא כרום-", אך המונח המדויק יותר הוא "ללא כרום משושה-"). זה מבטל את הסיכון של זיהום כרום במקור.
תהליך ייצור בטוח יותר:
מפעילים אינם צריכים להיחשף לאדי חומצה כרומית רעילים מאוד ולתמיסות המכילות כרום-, וכתוצאה מכך סביבת עבודה בטוחה יותר.
שפכים ושאריות פסולת אינם מכילים כרום משושה, מה שמפחית מאוד את קשיי הטיפול ואת סיכוני החבות הסביבתית לאחר מכן.
בטיחות למוצרים ולמשתמשי קצה:
סלילים מגולגלים- קרים (לדוגמה, בשימוש בקופסאות מזון, מכשירי חשמל ביתיים וחלקי רכב) אינם מהווים סיכון להגירת כרום משושה, ועומדים בתקנות סביבתיות בינלאומיות מחמירות יותר ויותר כגון RoHS, REACH ו-ELV, כמו גם תקנים של חומרים למגע עם מזון.
2. כיצד עלינו להסתכל על שיקולי "הגנה על הסביבה"?
ידידותיות לסביבה של רכיבים כימיים:
מיינסטרים טכנולוגיות ללא-כרומיום:
מערכות אורגניות: כגון סילאנים, אסטרים פוספטים, שרפים אקריליים וכו'. המונומרים או התוספים שלהם עשויים להכיל חומרים אורגניים, הדורשים התייחסות להתכלותם הביולוגית ולרעילותם.
מערכות אנאורגניות: כגון מלחי זירקוניום/טיטניום, מוליבדאטים, מלחי אדמה נדירים, פוספטים וכו'. מלחי מתכת אלו הם מטבעם הרבה פחות רעילים מכרום משושה, אך ריכוזי הפליטה וההשפעות האקולוגיות ארוכות הטווח שלהם עדיין דורשים ניטור (למשל, מתכות מסוימות נותרות רעילות יתר).
נקודת מפתח: לא ניתן לומר שכל הכימיקלים ללא-כריום הם "לא-רעילים לחלוטין", אבל רמת הסיכון והסכנה הסביבתית שלהם נמוכים בכמה סדרי גודל מכרום משושה.
צריכת אנרגיה ומשאבים של תהליכים:
חלק מתהליכים נטולי כרום- עשויים לדרוש ניקיון גבוה יותר של טיפול מוקדם (קשור קשר הדוק לניקוי שנדון קודם לכן), בקרת טמפרטורה ו-pH מדויקת יותר, או זמני עיבוד ארוכים יותר, מה שעשוי להגביר בעקיפין את צריכת המים, החשמל והחום.
יעילות יצירת הסרט- של תהליכים מסוימים עשויה להיות נמוכה מזו של כרומטים, מה שדורש אופטימיזציה כדי להפחית את צריכת הכימיקלים.
3. מהם המרכיבים והיתרונות העיקריים של קבוצות אורגנוסילאנים/אלקוקסי?
מרכיב עיקרי: חומר צימוד סילאן
יתרונות סביבתיים: ללא מתכות כבדות, תכולה אורגנית נמוכה, VOC הניתנים לשליטה
שיקולים סביבתיים פוטנציאליים: ההתכלות הביולוגית של אורגנוסילוקסנים דורשת התייחסות; ניסוחים מסוימים מכילים ממיסים אלכוהוליים
4. מהם המרכיבים והיתרונות העיקריים של חומרים מבוססי זירקוניום/טיטניום-?
מרכיבים עיקריים: חומצה פלואורוזירית, חומצה פלורוטית
יתרונות סביבתיים: אינו מכיל חומרים אורגניים, יוצר סרט דק ודורש מינון קטן
שיקולים סביבתיים פוטנציאליים: שפכים מכילים יוני פלואוריד (F⁻), הדורשים טיפול בדה-פלואור; מכיל יוני מתכת זירקוניום/טיטניום
5. מהן המגמות העתידיות של טכנולוגיית פסיבציה ללא-כרום?
בעיקרו ידידותית לסביבה: פסיבציה חופשית של כרום- היא כיוון ליבה לשינוי של טיפול במשטח סליל מגולגל קר- לייצור ירוק. זה פותר ביסודו את הסיכונים הבריאותיים התעסוקתיים, בטיחות המוצר והסביבתיות הקשורים לכרום משושה, תוך התאמה עם מגמות פיתוח בר קיימא גלובליות.
הגנת הסביבה היא פרויקט הנדסת מערכות: הידידותיות הסביבתית שלו תלויה לא רק בכימיקלים עצמם אלא גם בשרשרת השלמה של "טיפול מקדים (ניקוי) ← בקרת תהליכים מדויקת ← סוף יעיל-של-טיפול בשפכי צינור." ייתכן שקו ייצור ללא כרום- מנוהל בצורה גרועה עדיין לא מספיק "ירוק" עקב בזבוז משאבים או זיהום משני.
איזון בין ביצועים והגנה על הסביבה: התעשייה מפתחת ללא הרף טכנולוגיות -הדור הבא של כרום-, במטרה להתאים או אפילו לעלות על פסיביות כרומט בעמידות בפני קורוזיה, הידבקות ותכונות אחרות, תוך הפחתת רעילות כימית, צריכת אנרגיה וצריכת מים.